(57)【要約】      （修正有）【課題】個別急速冷凍品の食品に混入した異物を的確に除去できる異物選別システムを提供する。【解決手段】選別対象物をトレー上で循環移動させながら−３〜−１０℃の冷風を吹き付けて、選別対象物の表面を霜取りする霜取り装置７０と、選別対象物に対し、永久磁石の磁力によって磁性金属片を吸引して除去する磁力選別装置９０と、選別対象物を発信コイルと受信コイルの間を通過させ、受信コイルの電圧が変化したことを検知して非磁性金属片を除去する金属探知装置９１と、選別対象物のカラー画像及び近赤外画像を解析し、選別対象物との色の違い及び濃淡の違いに基づいて異物を除去する色彩選別装置８５と、Ｘ線を照射し、照射した画像に基づいてガラスを含む異物を除去するＸ線異物探知装置９５と、が備えられ、霜取り装置の下流側にその他の装置が配置され、異物選別システムが、選別対象物が解凍しない低温度領域で運転される。【選択図】図１
0003227342.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
個別急速冷凍（ＩＱＦ）によって凍結された乖離状態の食品を選別対象物とする異物選別システム（１００）において、
前記選別対象物をトレー上で循環移動させながら−３〜−１０℃の冷風を吹き付けて、前記選別対象物の表面を霜取りする霜取り装置（７０）と、
前記選別対象物に対し、永久磁石の磁力によって磁性金属片を吸引して除去する磁力選別装置（９０）と、
前記選別対象物を発信コイルと受信コイルの間を通過させ、前記受信コイルの電圧が変化したことを検知して非磁性金属片を除去する金属探知装置（９１）と、
前記選別対象物のカラー画像及び近赤外画像を解析し、前記選別対象物との色の違い及び濃淡の違いに基づいて異物を除去する色彩選別装置（８５）と、
前記選別対象物にＸ線を照射し、照射した画像に基づいてガラスを含む異物を除去するＸ線異物探知装置（９５）と、が備えられ、
前記霜取り装置（７０）の下流側に、磁力選別装置（９０）、金属探知装置（９１）、色彩選別装置（８５）及びＸ線異物探知装置（９５）が配置されると共に、前記霜取り装置（７０）、磁力選別装置（９０）、金属探知装置（９１）、色彩選別装置（８５）及びＸ線異物探知装置（９５）が、前記選別対象物が解凍しない低温度領域で運転されることを特徴とする異物選別システム。
【請求項２】
前記霜取り装置（７０）の下流側には、磁力選別装置（９０）、金属探知装置（９１）、色彩選別装置（８５）、Ｘ線異物探知装置（９５）の順番に設置されることを特徴とする請求項１に記載の異物選別システム。
【請求項３】
前記霜取り装置（７０）と前記磁力選別装置（９０）の間に、風力選別装置（７５）と篩選別装置（８０）がさらに設けられ、前記風力選別装置（７５）と前記篩選別装置（８０）は、前記選別対象物が解凍しない低温度領域で運転されることを特徴とする請求項１に記載の異物選別システム。
【請求項４】
個別急速冷凍（ＩＱＦ）によって凍結された乖離状態の食品を選別対象物とする異物選別システム（１００）において、
前記選別対象物に対し、永久磁石の磁力によって磁性金属片を吸引して除去する磁力選別装置（９０）、発信コイルと受信コイルの間を通過させ、前記受信コイルの電圧が変化したことを検知して非磁性金属片を除去する金属探知装置（９１）、前記選別対象物のカラー画像及び近赤外画像を解析し、前記選別対象物との色の違い及び濃淡の違いに基づいて異物を除去する色彩選別装置（８５）、前記選別対象物にＸ線を照射し、照射した画像に基づいてガラスを含む異物を除去するＸ線異物探知装置（９５）、の少なくとも一の装置と、前記選別対象物をトレー上で循環移動させながら−３〜−１０℃の冷風を吹き付けて表面の霜取りを行なう霜取り装置（７０）と、を備え、
前記一の装置が、前記霜取り装置（７０）の下流側に配置され、前記選別対象物が解凍しない低温度領域で運転されることを特徴とする異物選別システム。
【請求項５】
前記霜取り装置（７０）と前記一の装置の間に、風力選別装置（７５）と篩選別装置（８０）がさらに設けられ、前記風力選別装置（７５）と前記篩選別装置（８０）が、前記選別対象物が解凍しない低温度領域で運転されることを特徴とする請求項４に記載の異物選別システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、異物選別システムに係わり、より詳細には、個別急速冷凍（ＩＱＦ）の食品に混入した異物を除去できる異物選別システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、食品に混入した金属片を除去する磁力選別装置である。該磁力選別装置は、回転筒の内部に円柱型の永久磁石を備える。永久磁石の軸は回転筒の軸とは一致せずに配置される。回転筒に吸着した金属異物は、回転筒が回転して下向きになった時、永久磁石の磁力の影響がなくなり、下方の異物受けシュートに向かって落下する。該磁力選別装置によれば、ゴマなどの農産物や、ひじきなどの海産物に含まる金属異物を効率よく分離できる。
【０００３】
異物は磁性を有する金属（例えば鉄）とは限らないので、アルミニウムなどの金属片を除去する金属探知装置、ガラスや泥を除去するＸ線異物探知装置、及び同じ豆でも変色した豆を除く色彩選別装置が組み合わされて運用される。
【０００４】
最近では、個別急速冷凍（ＩＱＦ：Ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ  Ｑｕｉｃｋ  Ｆｒｏｚｅｎ）の食品の輸入が増えている。個別急速冷凍の食品は、食品を−８０℃〜−４０℃の温度下、数分間程度で凍結させる。食品が塊にならずに凍結される。１つ１つがバラバラなので、適量を取り出しすぐ料理に使用できる便利さがある。個別急速冷凍は、食品を水に浸けて塊状態で凍らせる場合より、重量が約３０〜４０％程度軽量にできるメリットがある。個別急速冷凍の食品に対して、混入した異物を除去する要求が高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−９００５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の目的は、個別急速冷凍の食品に混入した異物を的確に除去できる異物選別システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案による異物選別システムは、個別急速冷凍（ＩＱＦ）によって凍結された乖離状態の食品を選別対象物とする異物選別システム（１００）において、前記選別対象物をトレー上で循環移動させながら−３〜−１０℃の冷風を吹き付けて、前記選別対象物の表面を霜取りする霜取り装置（７０）と、前記選別対象物に対し、永久磁石の磁力によって磁性金属片を吸引して除去する磁力選別装置（９０）と、前記選別対象物を発信コイルと受信コイルの間を通過させ、前記受信コイルの電圧が変化したことを検知して非磁性金属片を除去する金属探知装置（９１）と、前記選別対象物のカラー画像及び近赤外画像を解析し、前記選別対象物との色の違い及び濃淡の違いに基づいて異物を除去する色彩選別装置（８５）と、前記選別対象物にＸ線を照射し、照射した画像に基づいてガラスを含む異物を除去するＸ線異物探知装置（９５）と、が備えられ、前記霜取り装置（７０）の下流側に、磁力選別装置（９０）、金属探知装置（９１）、色彩選別装置（８５）及びＸ線異物探知装置（９５）が配置されると共に、前記霜取り装置（７０）、磁力選別装置（９０）、金属探知装置（９１）、色彩選別装置（８５）及びＸ線異物探知装置（９５）が、前記選別対象物が解凍しない低温度領域で運転されることを特徴とする。
【０００８】
前記霜取り装置（７０）の下流側には、磁力選別装置（９０）、金属探知装置（９１）、色彩選別装置（８５）、Ｘ線異物探知装置（９５）の順番に設置されることを特徴とする。
【０００９】
前記霜取り装置（７０）と前記磁力選別装置（９０）の間に、風力選別装置（７５）と篩選別装置（８０）がさらに設けられ、前記風力選別装置（７５）と前記篩選別装置（８０）は、前記選別対象物が解凍しない低温度領域で運転されることを特徴とする。
【００１０】
本考案による他の異物選別システムは、個別急速冷凍（ＩＱＦ）によって凍結された乖離状態の食品を選別対象物とする異物選別システム（１００）において、前記選別対象物に対し、永久磁石の磁力によって磁性金属片を吸引して除去する磁力選別装置（９０）、発信コイルと受信コイルの間を通過させ、前記受信コイルの電圧が変化したことを検知して非磁性金属片を除去する金属探知装置（９１）、前記選別対象物のカラー画像及び近赤外画像を解析し、前記選別対象物との色の違い及び濃淡の違いに基づいて異物を除去する色彩選別装置（８５）、前記選別対象物にＸ線を照射し、照射した画像に基づいてガラスを含む異物を除去するＸ線異物探知装置（９５）、の少なくとも一の装置と、前記選別対象物をトレー上で循環移動させながら−３〜−１０℃の冷風を吹き付けて表面の霜取りを行なう霜取り装置（７０）と、を備え、前記一の装置が、前記霜取り装置（７０）の下流側に配置され、前記選別対象物が解凍しない低温度領域で運転されることを特徴とする。
【００１１】
前記霜取り装置（７０）と前記一の装置の間に、風力選別装置（７５）と篩選別装置（８０）がさらに設けられ、前記風力選別装置（７５）と前記篩選別装置（８０）が、前記選別対象物が解凍しない低温度領域で運転されることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１２】
本考案による異物選別システムによれば、個別急速冷凍（ＩＱＦ）によって凍結された乖離状態の選別対象物（２０）をトレー（５１）上で循環移動して−３〜−１０℃の冷風を吹き付け、表面の霜取りを行なう霜取り装置（７０）を上流に設けたので、選別対象物に付着した霜や氷の突起などが除去できて、見栄えが向上すると共に、下流の色彩選別装置（８５）による選別対象物の表面の色の判定を的確に行なうことができる。また、異物選別システム（１００）全体を低温度領域の環境下で動作させたので、選別対象物の解凍や霜を防止することができ、確実に異物を除去できる。
【００１３】
霜取り装置（７０）の下流側に、各装置が、磁力選別装置（９０）、金属探知装置（９１）、色彩選別装置（８５）、Ｘ線異物探知装置（９５）の順番で各装置が設置されるので、Ｘ線異物探知装置（９５）の負荷を軽減できる。例として、赤い豆と茶色の虫を色彩選別装置で区別し虫を除去しておけば、Ｘ線異物探知装置（９５）が豆と虫のＸ線の透過量の差で虫を除去する必要がなくなり、Ｘ線異物探知装置（９５）の負荷を軽減できる。
【００１４】
霜取り装置（７０）と磁力選別装置（９０）の間に、風力選別装置（７５）と篩選別装置（８０）を設けたので、ビニール片や、細かい異物、あるいは所定形状より大きな異物が除去でき、下流の選別装置の負荷を軽減できる。
【００１５】
本考案による他の異物選別システムによれば、Ａ：霜取り装置と磁力選別装置と金属探知装置の構成、Ｂ：霜取り装置と磁力選別装置と金属探知装置と色彩選別装置の構成、Ｃ：霜取り装置と磁力選別装置と金属探知装置と色彩選別装置とＸ線異物探知装置の構成、などを構築できる。あらかじめ、選別する異物がわかっているような場合、異物の分離と除去にかかる時間を短縮できる。
【００１６】
霜取り装置（７０）と一の装置の間に、風力選別装置（７５）と篩選別装置（８０）を設けたので、ビニール片や、細かい異物、あるいは所定形状より大きな異物が除去でき、下流の選別装置の負荷を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案による異物選別システムの構成図である。
【図２】異物選別システムの各装置が除去できる異物の表である。
【図３】霜取り装置の説明図である。
【図４】風力選別装置の説明図である。
【図５】篩選別装置の説明図である。
【図６】色彩選別装置の説明図である。
【図７】磁力選別装置と金属探知装置の説明図である。
【図８】金属探知装置の信号例を示す図である。
【図９】Ｘ線異物探知装置の説明図である。
【図１０】Ｘ線異物探知装置の信号例を示す図である。
【図１１】本考案による別の異物選別システムの構成図である。実施例２
【図１２】個別急速冷凍（ＩＱＦ）による食品の一例を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付の図面を参照して、異物選別システムを詳しく説明する。
【００１９】
図１は、本考案による異物選別システム１００の構成図（実施例１）である。異物選別システム１００は、霜取り装置７０、風力選別装置７５、篩選別装置８０、磁力選別装置９０、金属探知装置９１、色彩選別装置８５及びＸ線異物探知装置９５から構成される。各装置は、この順番に配置される。色彩選別装置８５が、金属探知装置９１のすぐ下流側に配置される。異物選別システム１００を構成する装置のすべてが、低温環境室内に設置される。低温環境室の外部には、冷凍機（図示せず）が設けられ、冷風を低温環境室内に送り込み、低温環境室内の空気を吸い出して、一定の温度（０℃から−１０℃の間の温度）に維持する。異物選別システム１００は、個別急速冷凍（ＩＱＦ）された食品の異物除去を行なうので、霜が付かず、氷が解けない低温環境下で運転される。
【００２０】
図２は、異物選別システム１００の各装置が除去できる異物の表である。霜取り装置７０は、個別急速冷凍された食品すなわち選別対象物２０に付着した霜を除去する。付着した氷の突起なども除去できる。選別対象物に霜が付くと白く覆われて、選別対象物の本来の色が見えなくなるため除去するものである。風力選別装置７５は、毛髪、ビニール、紙片などを風で巻き上げて除去する。篩選別装置８０は、所定サイズ以外の異物を除去する。すなわち選別対象物に混入した細かいゴミなどの異物を除去する。色彩選別装置８５は、選別対象物２０の色とは異なる色の異物を除去する。また、形状が同じで同じ色をしていても、近赤外線で他とは異なる色と判定されれば除去する。選別対象物の表面に霜が付いていると、色の判定がしにくいので、霜取り装置７０の下流に色彩選別装置８５が設置される。磁力選別装置９０は、鉄やステンレスなどの金属片を永久磁石の磁力を使って除去する。金属探知装置９１は、アルミニウムなどの磁力で吸引できない金属片を除去する。Ｘ線異物探知装置９５は、ガラスや泥などを除去する。
【００２１】
図３は、霜取り装置７０の説明図である。図３（Ａ）に示すように、霜取り装置７０には、振動ふるい装置を使用することができる。図３（Ｂ）に示すように、内部に篩１があり、篩１を含む装置上部のトレー５１に選別対象物２０を投入する。篩１を含む装置上部のトレー５１は、下部に設置された振動発生部４により、傾斜を含む複雑な振動が行なえる。この振動により選別対象物２０は篩１の上で上下反転し、円周方向に移動する。これにより選別対象物２０が循環移動する。上方向から選別対象物２０に対し、冷風が吹き付けられる。霜取り装置７０に蓋がある場合、冷風は排出口２から排出される。排出口２からは氷片や細かい異物３（３ａ）も排出される。選別対象物２０は篩１内に残る。冷風は、霜を解かすのではなく、霜を吹き飛ばす作用を行なうもので、温度は−３℃から−１０℃と低い。
【００２２】
図４は、風力選別装置７５の説明図である。風力選別装置７５はサイクロンで、らせん流で軽い異物３（３ｂ）を巻き上げ、上部から排出する。選別対象部２０は、フィーダ５で風力選別装置７５に投入され、自重で下方向に落下する。風力選別装置７５は、通常のサイクロン装置とは異なり、下部を末広がりとするのが良好である。これにより、一度に下方に落下したものが風で巻き上げられることがないようにできる。
【００２３】
図５は、篩選別装置８０の説明図である。篩選別装置８０は、コンベヤに振動が加えられることで、コンベヤ上の選別対象物２０が進行方向に進む。コンベヤには、篩７としてパンチングメタル７（７ａ）を装着しているので、細かい異物３（３ａ）が下部に落ちて分離できる。コンベヤを前後にカスケード接続し、後側のコンベアの篩の穴のサイズを選別対象物２０が落下する篩とすることにより、選別対象物２０より大きな形状の異物を分離して、除去することができる。
【００２４】
図６は、色彩選別装置８５の説明図である。色彩選別装置８５は、４台のカラーカメラ１０と２台の近赤外線カメラ９を備える。図６は側面図で、その内の２台のカラーカメラ１０と１台の近赤外線カメラ９を示す。近赤外線用照明１１と、カラーカメラ用照明１２も備える。選別対象物２０の色と材質を見分け、不良品をイジェクター１５のエアーで吹き飛ばして分離する。２４色と近赤外線２色を判別でき、同じ丸い茶色でも、虫の茶色なのか、豆の茶色なのかを区別できる。同じ黒色でも泥か豆かを区別できる。イジェクター１５は、複数台が左右方向に隙間なく配置されており、対応する不良品を吹き飛ばすして除去する。
【００２５】
図７は、磁力選別装置９０と金属探知装置９１の説明図である。磁力選別装置９０と金属探知装置９１は、ベルトコンベアを使用しない複合機である。金属探知装置９１は、磁性体にも反応するので、感度を良好に保つため、磁力選別装置９０の下流に配置される。選別対象物２０が、ローラー形状のシェル２２を通過する時、磁性金属片（例、鉄片）の場合、磁石２１の磁力の影響を受けて飛行曲線が変わり、進行方向に設けられた選別フラップ２３の内側（図７では左側）を通過して分離される。良品は、磁力の影響を受けないので、選別フラップ２３の外側（図７では右側）を通過して落下する。磁石２１は、磁石となる円板とヨークが交互に積み重ねられたもので、各円板は、ＮとＳが向い合せとなるように積み重ねられる。長さは約５０ｃｍである。この実施例では、磁石２１は、断面がかまぼこ型で、シェル２２の外周に沿って設けられる。これにより、シェル２２の右上方向の広い範囲に磁力線を出すことができる。磁石２１は、中心軸１７にバランサと共に右上方向（図７の場合）を向くように装着されるが回転はしない。中心軸１７が回転すると、シェル２２が回転する。
【００２６】
金属探知装置９１は、アルミニウム片などの非磁性金属片を分離する。金属探知装置９０には、発信コイルと受信コイルが設けられ、非磁性金属片が通過すると、受信コイルの電圧が変化するので、電圧の変化が一定の値を越えた時に選別フラップ２３を作動させて、傾けることにより、非磁性金属片２２を含む選別対象物２０を分離する。
【００２７】
図８は、金属探知装置９１の信号例を示す図である。図８に示すように、磁性金属片を含む選別対象物２０を、磁力選別装置９０を通さずに通過させると、多数の信号が出て、非磁性金属片を検知する性能が低下する。選別対象物２０を、磁力選別装置９０を通過させた後に金属探知装置９１に通した場合、非磁性金属片を示す信号を的確に検知できる。
【００２８】
図９は、Ｘ線異物探知装置９５の説明図である。フィーダ５で選別対象物２０がベルトコンベヤ２５に送り込まれる。ベルトコンベヤ上の選別対象物２０に異物がないか、Ｘ線管２４とラインセンサ２６で判定する。異物が検知された場合、選別フラップ２３を動かし、異物を異物受けボックスに分離する。Ｘ線を照射して、透過レベルをラインセンサ２６で測定する。測定値は、選別対象物又は異物の透過度であり、その強弱を解析する。透過度の高い部分は明るく、低い部分は暗く反映される。Ｘ線異物探知装置９５は、映像の透過率の高低を山の高さで表し、山の傾斜角が急な角度で立ち上がった場合、異物と検知する。
【００２９】
図１０は、Ｘ線異物探知装置９５の信号例を示す図である。図１０に示すように、異物を含む選別対象物２０を磁力選別装置９０と金属探知装置９１を通さずに通過させると、多数の信号が出て、Ｘ線異物探知装置の性能が低下する。選別対象物２０を磁力選別装置９０と金属探知装置９１を通した後にＸ線異物探知装置に投入すると、異物の信号を的確に検知できる。選別対象物２０の中に異物が多く含まれると、透過度の山波信号が多く検知されて、分離に影響がでる。アルミニウム、銅線、真鍮は、Ｘ線の透過率が高いので、すり抜ける可能性があり、Ｘ線異物探知装置９５のみですべてを除去することは難しい。Ｘ線異物探知装置９５を効果的に利用するには、その上流に磁力選別装置９０と金属探知装置９１を設置することが良好である。
【００３０】
本考案では、以上の磁力選別装置９０、金属探知装置９１、色彩選別装置８５、Ｘ線異物探知装置９５の中から一の装置を選択し、霜取り装置７０の下流側に配置して異物選別システムとすることができる。このようなシステムは、選別対象物２０としてのＩＱＦに混入している異物に合わせて行なうことが良好であり、これにより除去を要求される異物を効率的に除去することができる。少なくとも一の装置を選択し、つまり複数の装置を選択して組み合わせ、これを霜取り装置７０の下流側に配置して異物選別システムとすることもできる。
【００３１】
図１１は、本考案による別の異物選別システム１００の構成図（実施例２）である。異物選別システム１００は、霜取り装置７０、風力選別装置７５、篩選別装置８０、色彩選別装置８５、磁力選別装置９０、金属探知装置９１、及びＸ線異物探知装置９５で構成され、この順番で配置される。実施例２においては、色彩選別装置８５が磁力選別装置９０の上流側に配置される。色彩選別装置８５を磁力選別装置９０の上流側に配置したので、色彩選別装置８５で選別対象物の形状判定からアルミニウム片などを除去することで、金属探知装置９１の負荷を軽減できる。色彩選別装置８５のエアーによる異物の狙い打ちによる吹き飛ばしが、金属探知装置９１の選別フラップ２３による異物除去より効率がよい。
【００３２】
図１２は、個別急速冷凍（ＩＱＦ）された食品の一例を示す図である。ひき肉、魚のブツ切り、カットされたホウレン草、その他の食品に使用することができる。個別急速冷凍（ＩＱＦ）された食品は食品細胞の破壊が抑えられるので、鮮度やうまみが逃げず、また１つ１つがバラバラに冷凍できるので、必要な分だけ使用できるとのメリットがある。一方、デメリットとしては霜がつきやすい。水分を含む食品の場合、冷凍の際に水分が奪われて乾燥するが、その時に空気中の水蒸気が一緒に冷やされ、食品に霜がつく。このため、本考案では、異物を除去する処理の前段で、霜取り装置７０によって霜取りを行なう。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本考案は、個別急速冷凍（ＩＱＦ）の食品に混入した異物を除去できる異物選別システムとして好適である。
【符号の説明】
【００３４】
１    篩
２    排出口
３    異物
３ａ    細かい異物
３ｂ    軽い異物
４    振動発生部
５    フィーダ
７    篩
７ａ    パンチングメタル
８    ベルトコンベヤ
９    近赤外線カメラ
１０    カラーカメラ
１１    近赤外線用照明
１２    カラーカメラ用照明
１３    エアーブロー
１４    画像解析部
１５    イジェクター
１６    ガイド
１７    中心軸
２０    選別対象物
２１    磁石
２２    シェル
２３    選別フラップ
２４    Ｘ線管
２５    ベルトコンベヤ
２６    ラインセンサ
５１    トレー
７０    霜取り装置
７５    風力選別装置
８０    篩選別装置
８５    色彩選別装置
９０    磁力選別装置
９１    金属探知装置
９５    Ｘ線異物探知装置
１００    異物選別システム
【図１】
0003227342.tif 000003
【図２】
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【図３】
0003227342.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003227342.tif 000009
【図８】
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【図９】
0003227342.tif 000011
【図１０】
0003227342.tif 000012
【図１１】
0003227342.tif 000013
【図１２】
0003227342.tif 000014